1、第四章 牛顿运动定律 力是改变物体运动状态的原因,并不是维持物体运动的原因 反映了力和运动的关系 反映了物体之间的相互作用规律 牛顿运动定律的复习力是产生加速度的原因牛顿第一定律(惯性定律)牛顿第二定律(F=m a)牛顿第三定律(作用力和反作用力定律)惯性物体本身固有的属性 两类问题:牛顿运动定律的应用(1)已知物体的运动情况,确定物体受力。已知物体受力的情况,确定物体运动。课本例题1一静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。是不是我们熟悉的某种运动呢?一、已知物体受力的情况,确
2、定物体运动。加速度呢?怎么求?初速度为零牛顿第二定律一静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。一、确定研究对象;二、受几个力的作用?三、合力沿什么方向?大小是多少?F拉GfFN受力分析水平方向:F=F拉f=2.2 N竖直方向:FNG=0一静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。FF拉f=6.4-4.2 N=2.2 NfF拉GFN根据牛顿第二定律Fm a 得:解:由物
3、体受力分析得:根据运动学公式得:222.2 m/s1.1m/s2Fam221.14m/s4.4m/svat222111.14 m8.8m/s22xat一静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。一个原来静止的物体,质量是2kg,受到两个大小都是50N且互成60角的力的作用,此外没有其他的力,3s末这个物体的速度是多大?3s内物体发生的位移是多少?练习F1F2F60(平行四边形法则)二力合成F86.6 N 根据牛顿第二定律Fm a 得:解:由平行四边形法则得:根据运动学公式得:228
4、6.6 m/s43.3m/s2Fam43.33m/s129.9m/svat2221143.33 m194.85m/s22xatF1F2F60一个原来静止的物体,质量是2kg,受到两个大小都是50N且互成60角的力的作用,此外没有其他的力,3s末这个物体的速度是多大?3s内物体发生的位移是多少?若物体受到三个或三个以上的不同方 向作用力时,采用什么方法求合力呢?正 交 分 解 法 坐标系的建立原则:(1)尽量多的力在坐标轴上;(2)X轴正方向为加速度方向。课本例题2一个滑雪的人,质量m75kg,以v02m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角30,在t5s的时间内滑下的路程x60m,求滑雪人受
5、到的阻力。二、已知物体的运动情况,确定物体受力。(g取10m/s2)。GFN yx受力分析 合力沿什么方向?合力沿斜面向下 受力方向复杂,如何求合力?x:Gx f=may:FNGY=0一个滑雪的人,质量m75kg,以v02m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角30,在t5s的时间内滑下的路程x60m,求滑雪人受到的阻力。建立如图所示的直角坐标系正交分解(f 方向沿斜面向上)根据牛顿第二定律得:解:以加速度方向为正方向由运动学公式得2012xv tat022()xv tatsinGfma 由得f75 N一个滑雪的人,质量m75kg,以v02m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角30,在t
6、5s的时间内滑下的路程x60m,求滑雪人受到的阻力。GFN yx加速度是联系运动和力的桥梁 牛顿第二定律公式(F 合=m a)和运动学公式(匀变速直线运动:v=v0+a t,x=v0 t+a t2,v2v02=2 a x 等)中,均包含有一个共同的物理量加速度a 12可见,无论是哪种情况,加速度始终是联系运动和力的桥梁。求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路,正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。12应用牛顿运动定律解题的一般步骤解题思路:确定研究对象 力的合成与分解F=m a运动学公式受力情况 合力Fa运动情况 1、在分析研究对象的受力情况时,请画出研究对象的受力示意图。2、在分
7、析研究对象的运动情况时,请画出研究对象的运动过程简图。3、在用牛顿运动定律解题时,速度、加速度、位移和力的正负号极易出错,解题时,一定要注意正方向的规定 特别提示:【练习1】质量为40kg的物体静止在水平面上,当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时,速度为16 m/s,求物体受到的阻力是多少?F【答案】80N【练习2】用弹簧秤拉着一个物体在水平面上做匀速运动,弹簧秤的示数是0.40N.然后用弹簧秤拉着这个物体在水平面上做匀变速运动,测得加速度是0.85 m/s2,弹簧秤的示数是2.10N。这个物体的质量是多大?【答案】m=2kg【练习3】一个木箱沿着一个粗糙的斜面匀加速下滑,初速度是零,经过5.0 s的时间,滑下的路程是10m,斜面的夹角是300,求木箱和粗糙斜面间的动摩擦因数。(g取10 m/s2)【答案】=0.48 质量为20kg的物体若用20N的水平力牵引它,刚好能在水平面上匀速前进。求:(1)若改用50N拉力沿与水平方向成37的夹角向斜上方拉它,使物体由静止出发在水平面上前进2.3m时,它的速度多大?(2)在前进2.3m时撤去拉力,又经过3s钟,物体的速度多大?(3)物体总共通过多大位移?(g取10m/s2)(1)2.3ms(2)0(3)4.95m练习4:NGFf